Расчет основного оборудования варочной установки

Бункер и загрузочного воронка для щепы (одной линии питания) производительность одной линии питания 1833,3*450:2:24:190=90,4 щепы в час, где 190- насыпная плотность сухой щепы, кг/

Принимаем вместимость бункера равной 8-часовому запасу щепы, степень заполнения 0,85

Полезный объем загрузочной воронки определяем, исходя из продолжительности пребывания в ней щепы(3 мин.):

90,4*3:60=4,52

Питатель низкого давления. Принимаем вместимость карманов питателя 165 л, коэффициент заполнения К 0,5. Частота вращения ротора при заданной производительности по щепе 87 /ч, или 1450л/мин,

N=1450:165:0,5=17,5

Мощность принимаем ориентировочно 5кВт.

Пропарочная камера. Производительность винтового конвейера( /ч)

П=47 , где D-диаметр винта, м; S-шаг, м; n-частота вращения ; K- коэффициент заполнения.

Принимаем D=1,149мм,S=34ки, 1мм(обычно о,3+0,35D),n=7 ;К=0,51

n=47* *0,341*7*0,51=75,5 /ч

Таким образом, заданная производительность одной линии питания 75 /ч

Полезную длину камеры (м), т.е. расстояние между разгрузочными и выгрузочными патрубками, определим по формуле:

L=tnS,

Где t – продолжительность пропарки, мин; n – частота вращения винта конвейера, ; S – шаг винта, м.

Принимаем t=4 мин, S=0,35 м, n= 9 , тогда L=4*9*0,35=12,6 м

Мощность на валу винта конвейера, необходимую для транспортирования щепы, определим по формуле(кВт)

Где N𝜊-мощность, кВт; П- производительность винтового конвейера по щепе, /ч, y- удельный вес щепы, Н/ (y=ðg, где ð-плотность щепы, кг/ , g-ускорение свободного падения, м/ );L-полезная длина конвейера, м; W𝜊- коэффициент сопротивления движению щепы по трубе. При N=75,5 /ч, плотности щепы 190кг/ (у=190*9,8=1862Н/ ), W𝜊=5(по данным эксплутации)

Установочная мощность

Питатель высокого давления. Производительность питателя высокого давления проверяем по формуле.

П=2VKn

Где П- производительность, л/мин, V- суммарная вместительность карманов при каждом отборе ротора, л; 2- коэффициент заполнения карманов ротора щепой, n-частота вращения ротора, .

Производительность питателя по щепе 1450л/мин. Приняв v=260л, К=0,6. Определяем частоту вращения ротора при заданной производительности:

n=1450:2:260:0,6=4,65

Мощность принимаем ориентировочно ровной 10 кВт.

Уравнительный резервуар(один на две линии питателя)

В уравнительный резервуар поступает из питательной трубы щелок в объеме приблизительно равным объему поступающей щепы, т.е. 87*2=174 /ч. Избыток щелока от питателя высокого давления так же поступает в уравнительный резервуар. При подаче насоса возвратного щелока 5000л/мин. В уравнительный резервуар поступает щелока 5+(174:60)=7,9 /мин

Принимаем продолжительность пребывания щелока в уравнительном резервуаре равной 1 мин и степень заполнения 0,5, тогда объем резервуаре будет равен 7,9*1:0,5=15,8

Диаметр резервуара принимаем 2100мм, тогда высота его будет равна h=15,8*4:3,14: =4,5м

Выдувной резервуар. Массовая доля волокна в массе, поступающей в выдувной резервуар,8%. объем массы, по расчету, 10,12 /т

Вместимость цилиндрической части выдувного резервуара рассчитываем на создание 1,5- часового запаса массы:

При диаметре 5м высота резервуаре будет равна 300*4:3,14: =15,2м.

Угол нижнего конуса резервуара обычно равен 60⁰. Тогда высота конической части равна 2,75 =2,75 =4,76м. высоту верхнего конуса принимаем ориентировочно равной 2 м. общая высота выдувного резервуара составит 15,2+4,76+2=21,96м.Мощность электродвигателя мешательного устройства принимаем ориентировочно 30 кВт

Насос для подачи варочного щелока в котел. Подачу насоса определяем по объему щелока, подаваемого на варку:

С учетом коэффициента запаса 20% подача насоса равна

1394,8*12=1673,7л/мин=1680л/мин

Выбираем насос с подачей 2000л/мин(2 /мин).

Мощность на валу электродвигателя

N=QHyg/(60 ),

Где N-мощность, кВт; Q- подача насоса, /мин; Н- теоретический напор,м(Н=130м); у- плотность щелока т/ (у=1,14т/ );g- ускорение свободного падения(g=9,8м/ );𝜂- КПД насоса(𝜂=0,7)

N=2*130*1,14*9,8/(60*0,7)=70кВт

К установке принимаем два насоса(один резервный)

Насос, транспортирующий щепу от питателя давления к загрузочным винтовым конвейерам варочного котла. Для обеспечения транспортирования щепы по трубопроводу от питателя высокого давления к загрузочному винтовому конвейеру соотношение жидкость: щепа в трубопроводе принимаем равным 3:1. При расходе главной щепы(при влажности примерно 55%)на одну линю питания 1833,3*100*450/45/24/60/2=636кг/мин. Транспортирующей жидкости должно быть 636*3=1908л/мин. Всего смеси щепы и жидкости 636+1908=2544л/мин

С учетом возможности увеличения дозировки щепы принимаем к установке центробежный насос, обеспечивающий подачу 4000л/мин(4 -/мин) и теоретичекий напор 25 м.

Мощность электродвигателя насоса N=4*25*1,14*9,8/60/0,7=27кВт

Устанавливаем по одному насосу на каждую линию питания, всего 2 насоса

Насос для подачи щелока от питателя высокого давления в питательную трубу. Вместимость карманов ротора 260л, частота вращения4,65 . Объем щелока поступающего к насосу в одну минуту будет равен 2*260*4,65=2420л/мин. С учетом потерь 2425*1,2=2900л/мин

Устанавливаем насос, обеспечивающий подачу щелока 3500л/мин(3,5 /мин) и напор 10 м(с учетом возможности увеличения частоты вращения ротора и утечек щелока со стороны высокого давления). Мощность электродвигателя насоса N=3,5*10*1,14*9,8/60/0,7=9,5≈10кВт

Устанавливаем по одному насосу на каждую линию питания.